Question

研究发现，正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性，即pH4~5的溶液促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因，研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如下图。

请回答问题：

（1）多细胞植物体的伸长生长是细胞数量和/或________增加的结果。

（2）如图1所示，研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段中的原生质体，仅剩________，经这种处理后的下胚轴切段称为Y。

（3）由图可知，对Y进行的实验处理为：________。

（4）图2结果表明，Y的特性是①________；决定这种特性的物质最可能是②________（选填：纤维素/果胶/蛋白质）。

（5）研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH值降低，促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H⁺泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上，请选用已知信息，提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。_________________________

Answer

长度（体积） 细胞壁构成的切段（细胞壁） ①一组加热，一组不加热，②分别、先后放入不同酸度的溶液中 在酸性条件下伸长，在加热后该特性丧失 蛋白质 生长素与受体结合，激活了膜上运输H+的泵，将H+从细胞内转运到细胞外的细胞壁中，降低pH，促进细胞壁伸展，进而促进细胞体积增大

【解析】

本题实验的目的是证实正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性。实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，另外该实验为了减小实验误差，还需遵循平行重复原则。

（1）多细胞植物体的伸长生长是细胞数量增加和长度（体积）增大结果。

（2）如图一所示，研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段细胞中的原生质体，成为“切段Y”，实际上“切段Y”仅保留了细胞中的细胞壁。

（3）①先将Y分为数量相等的两组，然后进行的处理是：一组加热，一组不加热。

②取两个相同烧杯（甲、乙），分别装入不同酸度的溶液。

（4）①实验结果说明：正在生长的植物细胞具有在酸性，条件下伸长，加热使其特性基本丧失；②蛋白质在加热的条件下变性，所以决定这种特性的是蛋白质。

（5）在实验证实植物细胞具有“酸生长”特性的基础上，有学者提出了关于植物生长素促进生长的“酸生长假说”；生长素与植物细胞的细胞膜上受体结合，通过信号转导促进质子泵活化，把ATP水解，提供能量，同时把H+排到细胞壁，使细胞壁环境酸化，组成细胞壁的多糖链被破坏而变得松弛柔软，细胞壁的重要成分纤维素的丝松开，细胞的渗透压下降，细胞吸水，细胞因体积延长而增长。